化学反应工程复习资料

...wd......wd......wd...化学反响工程复习资料一．填空1.理想反响器是指_______、_______。2.全混流反响器的返混_______。平推流反响器的返混为_______。3.反响器物料的停留时间的分布曲线是通过物理示踪法来测定的，根据示踪剂的输入方式不同分为_______、_______、_______。4.平推流管式反响器时，E〔t〕=____。；平推流管式反响器时，E〔t〕=_____。；平推流管式反响器时，F〔t〕=___。；平推流管式反响器＜时，F〔t〕=____。5.平推流管式反响器其E〔θ〕曲线的方差_______。；平推流管式反响器其E〔t〕曲线的方差_______。6.全混流反响器t=0时E〔t〕=_______。；全混流反响器其E〔θ〕曲线的方差_______。；全混流反响器其E〔t〕曲线的方差_______。7.催化剂“三性〞是指、和。8.但凡流体通过不动的固体物料所形成的床层而进展反响的装置都称作_______。9.化学反响过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。10.化学反响工程中的“三传一反〞中的三传是指_______、_______、_______。11.化学反响的总级数为n，如用浓度表示的速率常数为，用逸度表示的速率常数，那么=_______。12.在构成反响机理的诸个基元反响中，如果有一个基元反响的速率较之其他基元反响慢得多，他的反响速率即代表整个反响的速率，其他基元反响可视为处于_______。13.一级连串反响在全混流釜式反响器中，那么目的产物P的最大浓度______、______。14.一级连串反响在平推流反响器中，那么目的产物P的最大浓度_______、______。15.全混流反响器的空时τ是_______与_______之比。17.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。18.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。19.在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数_______。20.在轴向分散模型中，模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就_______。21.对于恒容的平推流管式反响器_______、_______、_______一致。22.非理想流动模型包括_______、_______、_______。23.某反响速率常数的单位为m3/(molh)，该反响为级反响。24.多釜串联模型的模型参数为，轴向扩散模型的唯一模型参数为。25.完全混合反响器〔全混流反响器〕内物料的温度和浓度，并且反响器出口物料的温度和浓度。26.在均相反响动力学中，用实验数据求取化学反响速度方程式的最主要的方法为和。00.20.40.60.81.00.20.40.60.800.20.40.60.81.00.20.40.60.81.0ARSXAC/CA028.各种操作因素对于复杂反响的影响虽然各不一样，但通常温度升高有利于活化能高的反响的选择性，反响物浓度升高有利于反响级数的反响的选择性。29.对于反响，各物质反响速率之间的关系为(-rA)：(-rB)：rR＝。30.某反响的计量方程为，那么其反响速率表达式。31.物质A按一级不可逆反响在一间歇反响器中分解，在67℃时转化50％需要30min,而在80℃时到达同样的转化率仅需20秒，该反响的活化能为。32.以以下列图是某连串反响在各转化率下的产物浓度分布曲线，那么当转化率达70%时，中间产物R的化学反响工程定义总收率为，按炼厂或化工厂惯用的收率和选择性的定义，在该转化率条件下的收率是，选择性是。33.反响器的型式主要为式、式、床和床。34.间歇釜式反响器有效体积不但与有关，还与有关。38.气体在固体外表上的吸附中物理吸附是靠_______结合的，而化学吸附是靠_______结合的。35.气体在固体外表上的吸附中物理吸附是_______分子层的，而化学吸附是_______分子层的。36.对于气—固相催化反响，要测定真实的反响速率，必须首先排除_______和_______的影响。37.催化剂在使用过程中，可能因晶体构造变化、融合等导致外表积减少造成的_______失活，也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。38.催化作用的本质是参与反响，降低反响，提高反响，因而在工业化生产时能提高、降低。39.空时：。40.空速：。41.停留时间：。42.转化率：。43.选择性：。44.收率：。45.寿命分布：。46.年龄分布：。47.反响进度：。48膨胀因子：。49.颗粒密度：。50.床层密度：。51.真密度：。52.孔隙率：。53.比外表积：。54.孔容：。55.内扩散有效因子：。56.外扩散有效因子：。57.返混：。58.期望：。59.方差：。60.本征动力学：。53.宏观动力学：。54.孔容：。55.寿命因子：。二．选择题1.气相反响CO+3H2→CH4+H2O进料时无惰性气体，CO与H2以1∶2摩尔比进料，那么膨胀因子δco=__。A.-2B.-1C.1D.22.一级连串反响在间歇式反响器中，那么目的产物P的最大浓度CP,max=___。A.B.C.D.3.串联反响A→P〔目的〕→R+S，目的产物P与副产物S的选择性SP=_。A.B.C.D.4.对于一级恒容和一级变容不可逆反响，下面表达正确的选项是。A.在同一平推流反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的；B.在同一全混流反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的；C.在同一间歇式反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的；D.在同一平推流反响器或间歇式反响器内、在同样条件下进展反响，反响的转化率是一样的5.对于反响级数n＞0的不可逆等温反响，为降低反响器容积，应选用_______。A.平推流反响器B.全混流反响器C.循环操作的平推流反响器D.全混流串接平推流反响器6.一级不可逆液相反响A→2R，CA0=2.30kmol/m3，出口转化率xA=0.7，每批操作时间t+t0=2.06h，装置的生产能力为50000kg产物R/天，MR=60，那么反响器的体积V为_m3。A.19.6B.20.2C.22.2D.23.47.在间歇反响器中进展等温一级反响A→B，-rA=0.01CAmol/l·s，当CA0=1mol/l时，求反响至CA=0.01mol/l所需时间t=___秒。A.400B.460C.500D.5608.一级连串反响A→P→S在全混流釜式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的最优空时τopt=___。A.B.C.D.9.分批式操作的完全混合反响器非生产性时间t0不包括以下哪一项___。A.加料时间B.反响时间C.物料冷却时间D.清洗釜所用时间10.当反响级数n_时，微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。A.=0B.=1C.＞1D.＜111.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_无关。A.示踪剂的种类B.示踪剂的输入方式C.管内的流动状态D.检测位置12．不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是____。A.粒子与流体间有温度差B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度13.对于一个气固相催化反响，减小外扩散和内扩散影响的措施正确的选项是。A.提高反响器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；B.降低反响器内气体的流速，减小催化剂颗粒的直径；C.降低反响器内气体的流速，增大催化剂颗粒的直径；D.增加催化剂颗粒的直径，提高反响器内气体的流速。14.对于反响，那么_______。A.B.C.D.15.气相反响4A+B→3R+S进料时无惰性气体，A与B以3∶1的摩尔比进料，那么膨胀因子=_______。A.1/4B.2/3C.–1/4D.–2/316.气相反响2A+B→3P+S进料时无惰性气体，A与B以2∶1摩尔比进料，那么膨胀因子=_______。〔C〕A.–1B.–1/2C.1/2D.117.气相反响进料时无惰性气体，与以2∶3摩尔比进料，那么膨胀因子=_______。A.–1B.–2/3C.2/3D.118.化学反响速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数为，那么=_______。A.B.C.D.19.化学反响速率式为，如用浓度表示的速率常数为，用压力表示的速率常数为，那么=_______。A.B.C.D.20.反响，，那么反响级数n=_______。A.0B.1C.2D.321.反响A+B→C，，那么反响级数n=_______。A.0B.1C.2D.322.反响3A→P，，那么反响级数n=_______。A.0B.1C.2D.323.串联反响A→P〔目的〕→R+S，目的产物P的得率=_______。A.B.C.D.24.串联反响A→P〔目的〕→R+S，目的产物P与副产物S的选择性=_______。A.B.C.D.25.一级连串反响A→P→S在全混流釜式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的最优空时_______。A.B.C.D.26.一级连串反响在全混流釜式反响器中，那么目的产物P的最大浓度_______。A.B.C.D.27.一级连串反响在平推流管式反响器中，那么目的产物P的最大浓度_______。A.B.C.D.28.一级连串反响A→P→S在间歇式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的反响时间_______。A.B.C.D.29.一级连串反响A→P→S在平推流管式反响器中进展，使目的产物P浓度最大时的反响时间_______。A.B.C.D.30.分批式操作的完全混合反响器非生产性时间不包括以下哪一项_______。A.加料时间B.反响时间C.物料冷却时间D.清洗釜所用时间31.在间歇反响器中进展等温二级反响A→B，，当时，求反响至所需时间t=_______秒。A.8500B.8900C.9000D.990032.在间歇反响器中进展等温一级反响A→B，，当时，求反响至所需时间t=_______秒。A.400B.460C.500D.56033.在全混流反响器中，反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比为_______。A.空时τB.反响时间tC.停留时间tD.平均停留时间34.脉冲示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。A.E〔t〕曲线B.F〔t〕曲线C.I〔t〕曲线D.y〔t〕曲线35.阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为_______。A.E〔t〕曲线B.F〔t〕曲线C.I〔t〕曲线D.y〔t〕曲线36.平推流流动的E〔t〕曲线的方差_______。A.0B.0～1C.1D.＞136.全混流流动的E〔t〕曲线的方差_______。A.0B.0～1C.1D.＞137“三传一反〞是化学反响工程的根基，其中所谓的一反是指_______。A．化学反响B.反响工程C.反响热力学D.反响动力学38.以下属于平行反响的是_______。A.A+B→PB.C.D.A+B→P=R+S39.如果平行反响均为一级不可逆反响，假设＞，提高选择性应_______。A.提高浓度B.提高温度C.降低浓度D.降低温度40.当催化剂颗粒的微孔的孔径小于分子的自由程_______时，分子与孔壁的碰撞成了扩散阻力的主要因素，这种扩散称为努森扩散。A.0.01umB.0.1umC.1umD.1nm41.催化剂颗粒扩散的无因次扩散模数值的大小反映了外表反响速率与_______之比。A.扩散速率B.外扩散速率C.内扩散速率D.实际反响速率42.四只一样体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为()A．1.0B.0.25C．0.50D．043．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为()A．堆(积)密度B．颗粒密度C．真密度D．平均密度44、在全混流反响器中，反响器的有效容积与进料流体的容积流速之比为______。A.空时τ

B.反响时间t

C.停留时间t

D.平均停留时间45、不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是___。A.粒子与流体间有温度差B.粒子与流体间无温度差C.床层径向有温度梯度D.床层轴向有温度梯度46、不属于气固相催化反响固定床反响器拟均相二维模型的特点是____。A.粒子与流体间有浓度差B.粒子与流体间无浓度差C.床层径向有温度梯度D.床层径向有浓度梯度47、以下哪一项不属于流化床反响器按深度而分的第Ⅱ级模型的特点__。A.各参数均为恒值B.参数值不随床高而变C.参数值与气泡大小无关D.参数值与气泡大小有48.某一级简单反响，关键组分的转化率为95%，收率为80%，其目的产物的选择性为。A.76%B.80%C.95%D条件缺乏，无法确定49.在催化反响过程中，下面那一个是正确。A.催化剂颗粒越小，外表积越大，反响速率越大B.催化剂颗粒越大，床层的压降越小，反响速率越大C.催化剂颗粒越小，梯尔模数越小，内扩散对催化反响速度的影响越大D.釜式反响过程中，搅拌速度越大，外扩撒对催化反响的影响越大50.下面对催化反响外扩撒的影响正确的选项是。A.气固相催化反响中，气速越大，对外扩撒影响越小B.气固相催化反响中，气速越大，对外扩撒影响越大C.气固相催化反响中，催化剂颗粒越小，对外扩散影响越小D.气固相催化反响中，催化剂孔隙率越大，对外扩散影响越小。四、证明及计算1.在平行反响LAMN其中L为目的产物，在等温操作中证明，采用PFRcLmax=1PA2S1PA2S3TP为目的产物，各反响均为一级不可逆放热反响，反响活化能依次为E2<E1<E3，kj0为j反响的指前因子，证明最正确温度：T3.在Pt催化剂上进展异丙苯分解反响：以A,B及R分别表示异丙苯，苯及丙烯，反响步骤如下：〔1〕〔2〕〔3〕假设〔2〕步为速率控制步骤，试推导异丙苯分解的速率方程。4.在银催化剂上进展乙烯氧化反响2C2H4+O22C2H4O以A，B及R分别表示C2H4，O2及C2H4O，反响步骤如下：〔1〕(2)B〔3〕Aσ+Bσ⇌Rσ+σ(外表反响)〔4〕Rσ⇌R+σ假设外表反响为速率控制步骤，试推导动力学方程。5.气固相催化反响：A+B==C，其反响机理如下：A+σAσB+σBσAσ+BCσCσC+σ假定符合Langmuir均匀吸附模型，试分别推导动力学方程：A吸附控制；2、C脱附控制；3外表反响控制。在气固相催化剂外表进展以下气相可逆反响：A+B==R其反响机理为：A+σ1＝Aσ1B+σ2＝Bσ2Aσ1+Bσ2→Rσ1+σ2(速率控制步骤)Rσ1＝R+σ1试用Langmuir均匀吸附模型导出该反响的本征动力学方程。丁烯在某催化剂上反响的到丁二烯的总反响为C4H8(A)==C4H6(B)+H2(C)假设反响按如下步骤进展：A+σAσAσBσ+CBσB+σ假定符合均匀吸附模型，试分别推导动力学方程：A吸附控制；2B脱附控制；3外表反响控制。TFBNTFBNEMHGDAxC〔1〕D、E、F三点，哪一点的反响速率最大哪一点反响速率最小〔2〕A点与B点哪一点的反响速率大〔3〕G、M、E、N各点中，哪一点的反响速率最大ADADMNCB①②Tx〔5〕G与M，哪一点的反响速率最大从图上相对位置，能否判断M与N点的反响速率相对大小9．在T−x图上，①为平衡曲线，②为最正确温度曲线，AMN为等转化率曲线，指出最大速率点和最小速率点。BCD为等温线，指出最大速率点和最小速率点。10.某催化反响在500℃下进展，本征反响速率rA=7.696×10-5pA2mol/(g·s)〔式中pA的单位为MPa〕，催化剂为Ф5mm×5mm圆柱体，ρp=0.8g/cm3，颗粒外外表A的分压pA=0.101325MPa，粒内组分A的有效扩散系数12异丙苯在催化剂上脱烷基生成苯，如催化剂为球形，密度为ρP=1.06kg·m-3，空隙率εP=0.52，比外表积为Sg=350m2g-1，求在500℃和101.33kPa，异丙苯在微孔中的有效扩散系数，设催化剂的曲折因子τ=3，异丙苯−苯的分子扩散系数DAB=0.155cm2s-1。13.某均相反响，反响速率rA=kcA2，k=17.4ml/(mol·min)，物料密度恒定为0.75g/ml，加料流量为7.14L/min，cA0=7.14mol/L，在等温下，在一个0.25m314.某均相反响，反响速率rA=kcA2，k=17.4ml/(mol·min)，物料密度恒定为0.75g/ml，加料流量为7.14L/min〔1〕串联两个体积0.25m3的CSTR；(2)一个0.25m3的CSTR后接一个0.25m3的PFR；

(3)一个0.25m3的PFR后接一个0.25m3的CSTR；

(4)一个0.5m3的PFR。15.液相二级不可逆反响A+B==C，CA0=CB0，在平推流反响器进展试验，当τ=10min时xA=0.99，问在一样温度下为到达一样转化率，采用〔1〕在全混流反响器中进展时，空时τ为多